1、一选择题(共 18 小题)1甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高 10,乙物体温度升高 20时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的 2 倍,则甲的比热与乙的比热容之比( )A1 :2 B4:1 C1:1 D1:42下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )A0 的冰没有内能B物体吸收热量,温度不一定升高C物体温度越高,所含热量越多D物体的机械能越多,其内能就越多3用两个相同的电热水器给质量同为 2kg 的物体甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质 10min 吸收的热量为: c 水 =4.2103J/(kg )( )A0.84 105J B1.210 5JC 2.
2、52105J D条件不足,不能计算4关于热机,下列说法不正确的是( )A热机的功率越大,其工作效率越高B减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“ 绿色出行”C热机是将内能转化为机械能的装置D不管技术如何改进,热机的效率都不可能达到 100%5如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量也相同,下列说法正确的是( )A比较不同液体的比热容,可以选择甲乙两图 B比较不同液体的比热容,可以选择乙丙两图C比较不同燃料的热值,可以选择乙丙两图 D比较不同燃料的热值,可以选择甲乙两图6关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是( )A0 的水没有内能B同一物体的温度越高,内能越大
3、C物体的温度越低,热量越少D对物体做功,物体的内能一定增加7两个质量不同的金属块,放出相同热量,降低相同温度,则( )A质量大的金属块的比热容一定大 B质量大的金属块的比热容一定小C质量大的金属块的比热容可能大 D两个金属块的比热容有可能相同8关于温度、热量、内能,下列说法中正确的是( )A物体吸收热量,温度不一定升高,内能一定增加B物体吸收热量,内能不一定增加,温度一定升高C物体温度升高,一定是外界对它做了功 D物体内能增加,其温度一定升高9关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )A物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高B物体的内能与温度有关,只要温度不变,内能一定不变C物体温度升
4、高,不一定吸收热量,但内能一定增加D热传递过程中,高温物体将温度传递给低温物体10甲乙两物体的质量相等,甲物体温度升高 10时吸收的热量恰好等于乙物体温度升高 20时吸收的热量,则甲乙两物体的比热之比为( )A1:2 B2:1 C1:4 D4:1111 千克 20的水吸收 4.2105 焦的热量后,它的温度在下列给出的四个温度中,最多有几个可能温度( )80100120130 A1 B2 C3 D412初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是( )A早晨多排水,傍晚多灌水 B早晨多灌水,傍晚多排水C早晨和傍晚都要多灌水 D早晨和傍晚都不要灌水13有甲、乙两个金属球,它们的比热之比 3:
5、2,吸收的热量之比 4:1,那甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比可能分别是( )A2 :1 ,4: 1 B3:2, 4:1 C4:5,3:10 D4:5,10:314甲、乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为 20C 和 70C,现将一温度为 60C 的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到 40C,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后乙容器中水温为(不计热量散失和水的质量的变化) ( )A65C B60C C55C D50C15质量和初温相同的甲、乙两种金属块,同时分别放入两杯完全相同的水中,达到热平衡后,放入甲的杯中水温降低了 5,放入乙的杯中水温降低了 10,假设热传递过程中
6、没有能量损耗,则甲、乙金属块比热容的关系是( )AC 甲 C 乙 BC 甲 C 乙 CC 甲 =C 乙 D无法判断16有两只温度和质量都相同的金属球 A 和金属球 B,先将球 A 放入盛有热水的杯中,热平衡后水的温度降低了 3;把球 A 取出,再将球 B 放这个杯中,热平衡后,水的温度又降低了 3,则球 A 和球B 的比热容大小关系为( )A球 A 大 B球 B 大 C一样大 D无法确定17将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了 10,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了 6如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高( )A5 B4 C3 D21
7、8有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了t把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了t,则甲球比热 c 甲 和乙球比热 c 乙 大小的关系是( )Ac 甲 c 乙 Bc 甲 c 乙 Cc 甲 =c 乙 D以上三种情况都有可能二填空题(共 10 小题)19夏天,水泥马路的温度往往比池水高得多,这是由于水的 大为此,市政部门经常派出洒水车向路面洒水降温,这是利用 方式改变物体的内能,此过程中水的蒸发 (选“属于”或“不属于”)分子运动;若某辆洒水车洒水时做匀速直线运动,则该洒水车的动能将 (选“增大”、“减小”或“不变”) 20农作物的秸秆可以回收加
8、工制成秸秆煤完全燃烧 0.5kg 的秸秆煤可放出 J 的热量;若这些热量被质量为 20kg,初温为 200C 的水吸收,可使水温升高到 700C,则水吸收了 J 的热量,此时烧水效率为 已知 q 秸秆煤 =2.1107J/kg,C 水 =4.2103J/(kg 0C)212017 年 5 月 18 日,我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功可燃冰是一种固态晶体,在常温压下会迅速 (填物态变化)为气态它的热值约为 1.41010J/m3,2m 3 的可燃冰完全燃烧后可放出 J 的热量,若这些热量 60%被水吸收, 1 个标准大气压下,可以将 kg 的水从 60加热到沸腾 (C 水 =4.2103
9、J/(kg ) )22水沸腾过程中的温度 (选填“升高”、 “降低”或“不变”) ,该过程中水 (选填“ 吸热”、“放热”或“不吸热也不放热”) ,若将质量和初温均相同的铝、铜、铁三个金属球( C 铝 C 铁 C 铜 )浸没在同一沸水中煮较长的一段时间,从沸水中吸热最多的是 球23将质量为 mo 的一杯热水倒入盛有质量为 m 的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了 3,然后又向保温容器中倒入一小杯质量同温度的热水,水温又上升了 2.5不计热量的损失,则热水和冷水的温度差为 ,m o:m= 24在“比较不同物质吸热能力”的实验中,向两个相同的烧杯内倒入初温和质量都相同的甲、乙两种不同液体,用相同
10、的加热器同时加热,记录相关数据,并绘制出如图所示的图象若两种液体中有一种是水,另外一种液体的比热容比水小,则另外一种液体的比热容等于 J/(kg ) (c 水=4.2103J/(kg) ,不计热量损失)25四冲程汽油机工作时,在 冲程将机械能转化为内能;若在一个循环中吸入 2.1g 汽油,则这些汽油完全燃烧所释放的热量是 J;这些热量能使质量为 1kg 的水温度升高 , (水的比热容为 4.2103J/(kg ) 、汽油的热值是 4.6107J/kg) 26在探究“冰的熔化特点”的实验中,如图所示是根据实验数据绘制的温度时间关系图象已知冰的质量为 150gC 冰 =2.1103J/(kg )(
11、1)物质在第 6min 具有的内能 第 8min 时的内能 (选填“大于”或“小于”)(2)若相同时间内物质吸收的热量相同,则 BC 阶段物质共吸收了 J 的热量(3)在图所示中,AB 段与 CD 段的倾斜程度不同,这是因为 27一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是 1800r/min,此柴油机每秒钟内完成 个冲程,对外做功 次28质量相等,初温均为 10的甲、乙两物体,将它们分别投入温度均为 60的等质量的两杯热水中,热平衡后甲所在杯中热水温度降低了 5,乙所在杯中热水温度降低了 20,不考虑热量损失,则甲乙两物体的比热容之比为 评卷人 得 分 三多选题(共 3 小题)29甲、乙两个相同的杯子中
12、盛有质量和初温都相同的水,另有 A、B 两个金属球,其质量和初温也都相同,且都比水的温度高现将 A、B 两球分别放入甲、乙两杯水中,热平衡后,甲杯水温升高了 15,乙杯水温升高了 8,则( )AA 球比热大于 B 球比热 BA 球比热小于 B 球比热C A 球降低的温度更多些 DA 球放出的热量更多些30现有质量、温度分别相等的甲、乙两金属块和一杯冷水先将甲放入这杯水中,热平衡后水温升高 8;将甲取出后,再将乙放入这杯水中,热平衡后水温又升高 8若各种损失忽略不计,则下列判断正确的是( )A甲的温度变化大于乙的温度变化B甲放出的热量多于乙放出的热量C甲的比热容小于乙的比热容D水先后两次吸收的热
13、量相等31实验室中有质量、温度分别相等的甲、乙两金属块和一杯冷水先将甲放入这杯冷水中,热平衡后水温升高 10;将甲取出后,再将乙放入这杯水中,热平衡后水温又升高 10;若不计各种热损失,则下列判断正确的是( )A杯中的水先后两次吸收的热量相等B甲、乙放出的热量相等,甲的比热容大于乙的比热容C甲、乙降低的温度不同,甲放出的热量多于乙放出的热量D甲、乙降低的温度不同,甲的温度变化大于乙的温度变化评卷人 得 分 四计算题(共 4 小题)32某物理兴趣小组的同学,用煤炉给 8kg 的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线若在 4min 内完全燃烧了 1.4kg 的煤,水的比热容
14、为 4.2103J/(kg ) ,煤的热值约为 3107J/kg求:(1)经过 4min 时间加热,水所吸收的热量(2)在 4min 内煤完全燃烧放出的热量(3)煤炉烧水时的热效率33某同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯用完全相同的方式分别给质量都是 200g 的沙子和水加热他绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图象分别如图 a、图 b所示已知酒精的热值 q=3.0107J/kg,加热时酒精灯平均每分钟消耗 2.8g 酒精已知水的比热容 c 水=4.2103J/(kg) ,求:(1)加热 2min 时间内水吸收的热量 Q 吸水 ;(2)这 2min 时间内酒精灯
15、的加热效率 ;(3)沙子的比热容 c 沙 34某新型四轮沙滩卡丁车如图所示,其满载时的质量为 500kg该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动,行驶了 10min,共消耗了 1.2kg 的汽油,其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是 25%(q 汽油 =4.6107J/kg) 行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的 0.2 倍 (g=10N/kg)求:(1)1.2kg 汽油完全燃烧释放的热量为多少;(2)这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少;(3)卡丁车匀速行驶的速度是多少?35国产某种型单缸四冲程汽油机满负荷工作时一个做功冲程对外做功 120J,飞轮的转速是1500r/min
16、,每分钟消耗 10g 汽油(1)满负荷工作时该汽油机的功率是多少?(2)满负荷工作时这种汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?(汽油的热值为 4.5107J/kg)(3)将其效率提高 10%,满负荷工作 10 小时可以节省汽油 kg参考答案与试题解析一选择题(共 18 小题)1甲、乙两物体质量相等,当甲物体温度升高 10,乙物体温度升高 20时,甲物体吸收的热量是乙物体吸收热量的 2 倍,则甲的比热与乙的比热容之比( )A1 :2 B4:1 C1:1 D1:4【分析】热量公式 Q=cmt 中的 m 相同,乙升高的温度是甲的 2 倍,甲吸收的热量是乙吸收热量的 2倍,可知甲的比热与乙的比热容之比
17、【解答】解:由 Q=cmt,可得: = = = = 故选 B【点评】本题考查了吸热公式的灵活运用,关键是根据题意得出 m、Q 吸 、t 之间的关系2下列关于温度、内能和热量的说法,正确的是( )A0 的冰没有内能B物体吸收热量,温度不一定升高C物体温度越高,所含热量越多D物体的机械能越多,其内能就越多【分析】 (1)一切物体在任何温度下都有内能;(2)晶体熔化过程中,虽然吸热但温度不变;(3)热量是一个过程量,不能说含有多少热量;(4)机械能和内能无必然的联系;【解答】解:A、一切物体在任何温度下都有内能,故 A 错误;B、物体吸收热量,温度不一定升高,比如晶体在熔化过程中,虽然吸热但温度不变
18、,故 B 正确;C、热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故 C 错误;D、机械能和内能无必然的联系,所以物体的机械能越多,其内能不一定就越多,故 D 错误;故选 B【点评】此题考查了物体具有内能的条件、晶体熔化的特点、热量的理解和内能、机械能的关系,是一道综合题3用两个相同的电热水器给质量同为 2kg 的物体甲和水加热,它们的温度随时间的变化关系如图所示,据此判断甲物质 10min 吸收的热量为: c 水 =4.2103J/(kg )( )A0.84 105J B1.210 5JC 2.52105J D条件不足,不能计算【分析】由题知物质甲和水质量相同,由图象可知当升高的温度相同时加热水的时
19、间等于加热甲物质的时间的 2 倍,即水吸收的热量是物质甲吸收热量的 2 倍根据吸热公式 Q 吸 =cmt 判断两物质的比热容之间的关系,从而得出物质甲的比热容由图象确定甲 10min 升高的温度,然后根据 Q 吸 =cmt 求出甲物质吸收的热量【解答】解:由图象可知,用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热,水的温度升高 60需要 20min,物质甲的温度升高 60需要 10min所以,质量相同的物质甲和水升高相同的温度需要吸收的热量关系为:Q 水吸 =2Q 甲吸 由 Q 吸 =cmt 可得:c= ,所以 c 水 =2c 甲 ,而 c 水 =4.2103J/(kg ) ,则 c 甲 =2.
20、1103J/(kg ) 甲物质 10min 升高了 60,吸收的热量:Q 吸 =c 甲 m 甲 t 甲 =2.1103J/(kg)2kg60=2.5210 5J所以 C 正确、 ABD 都不正确故选 C【点评】比较两个量的大小一定要根据公式来分析,这样思维严谨些有图象的要合理利用图象解决此题的关键就是能得出质量相同的物质甲和水升高相同的温度水需要吸收的热量是甲的 2 倍4关于热机,下列说法不正确的是( )A热机的功率越大,其工作效率越高B减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“ 绿色出行”C热机是将内能转化为机械能的装置D不管技术如何改进,热机的效率都不可能达到 100%【分析】 (1)热机的效率
21、是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比比值越大,则效率越高功率是表示物体做功快慢的物理量(2)热机是将内能转化为机械能的装置;(3)任何机械的效率都达不到 100%【解答】解:A、热机的功率反应热机的做功快慢,效率反应有用功与总功的比值,因此效率与功率没有任何关系,故 A 错误;B、减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“ 绿色出行”,说法正确;C、热机是将内能转化为机械能的装置;故 C 正确;D、不管技术如何改进,热机的效率都不可能达到 100%,故 D 正确故选 A【点评】本题考查了热机的相关知识,注意效率与功率(做功快慢)不同5如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的
22、质量相同,烧杯内的液体质量也相同,下列说法正确的是( )A比较不同液体的比热容,可以选择甲乙两图B比较不同液体的比热容,可以选择乙丙两图C比较不同燃料的热值,可以选择乙丙两图D比较不同燃料的热值,可以选择甲乙两图【分析】 (1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;(2)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比
23、较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系【解答】解:AB、为了比较不同液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种液体比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验,故AB 错误;CD、为了比较不同燃料的热值要用不同的燃料,应加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验,故 C 错误,D 正确故选 D【点评】本题考查了学生对热值概念、比热容概念、转换法和控制变量法的了解与掌握,分析时利用好控制变量法是解决本题的关键6关于温度、热量和内能,下列说法中正确的是
24、( )A0 的水没有内能B同一物体的温度越高,内能越大C物体的温度越低,热量越少D对物体做功,物体的内能一定增加【分析】内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和,一切物体都有内能内能的大小跟质量、温度、状态有关热量是物体通过热传递方式改变的内能,是一个过程量,不能说含有或具有做功和热传递都可以改变物体的内能【解答】解:A、一切物体都具有内能,0的水有内能,故 A 错误;B、内能的多少与物体的质量、温度和状态有关,同一物体温度越高,内能越大,故 B 正确;C、热量是一个过程量,要用“ 吸收”或“放出”来表达,而不能用“具有”或“ 含有”来修饰,故 C 错误;D、外界对物体做功,物体同时
25、放热,物体的内能不一定增加,故 D 错误故选:B【点评】本题考查内能的有关问题,相对比较简单,属于基础题7两个质量不同的金属块,放出相同热量,降低相同温度,则( )A质量大的金属块的比热容一定大B质量大的金属块的比热容一定小C质量大的金属块的比热容可能大D两个金属块的比热容有可能相同【分析】两个质量不同、散发热量相同的物体,降低相同的温度时,其所能放出热量的多少与其比热容有关,故在分析判断时应联系公式 Q=cmt 进行判断【解答】解:据公式 Q=cmt 可得 c= ,金属块的质量不同,放出的热量相同,其变化的温度相同,质量大的金属块的比热容一定小,故 B 正确故选:B【点评】能利用控制变量的思
26、想分析涉及比热容的是解决该题的关键8关于温度、热量、内能,下列说法中正确的是( )A物体吸收热量,温度不一定升高,内能一定增加B物体吸收热量,内能不一定增加,温度一定升高C物体温度升高,一定是外界对它做了功D物体内能增加,其温度一定升高【分析】 (1)改变物体内能的两种方式:做功和热传递;(2)物体的内能发生变化,可能表现在物体的温度变化,也可能是状态的变化;(3)晶体在熔化过程中吸收的热量正好用来完成它的熔化,而温度不升高【解答】解:ABD、物体吸收热量,温度不一定升高,比如:晶体在熔化过程中吸收热量,内能增大,而温度保持不变;所以,物体内能增加,其温度不一定升高,故 A 正确,BD 错误C
27、、物体温度升高,可能是吸收热量,也可能是外界对物体做了功,故 C 错误;故选 A【点评】本题主要考查学生对温度、内能、热量关系的了解和掌握,知道内能、热量、和温度的关系,并能利用上述关系解释问题是解决该题的关键9关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )A物体吸收热量,内能一定增加,同时温度一定升高B物体的内能与温度有关,只要温度不变,内能一定不变C物体温度升高,不一定吸收热量,但内能一定增加D热传递过程中,高温物体将温度传递给低温物体【分析】 (1)晶体熔化过程中,吸热但温度不变;(2)物体的内能与质量、温度有关;(3)做功和热传递都能改变物体的内能;(4)热传递过程中,传递的是热量,不是
28、温度;【解答】解:A、物体吸收热量,内能一定增加,但温度不一定升高,如晶体的熔化过程,故 A 错误;B、物体的内能与温度有关,温度不变,内能可能是改变的,如晶体的熔化过程,吸热但温度不变,内能增加,故 B 错误;C、物体温度升高,可能是吸收热量,也可能是外界物体对它做了功,其内能一定增加,故 C 正确;D、热传递过程中,传递的是热量,不是温度,故 D 错误;故选 C【点评】此题考查了内能大小的影响因素、内能的改变等知识点,是一道综合题10甲乙两物体的质量相等,甲物体温度升高 10时吸收的热量恰好等于乙物体温度升高 20时吸收的热量,则甲乙两物体的比热之比为( )A1 :2 B2:1 C1:4
29、D4:1【分析】已知甲乙两物体的质量相等和吸收相同热量时两者升高温度之间的关系,根据 Q=cmt 求出两者的比热之比【解答】解:已知 m 甲 =m 乙 ,Q 甲 =Q 乙 ,t 甲 :t 乙 =10:20=1 :2,根据 Q=cmt 可得:= = = = 故选 B【点评】本题考查了吸热公式的灵活运用,关键是根据题意得出 m、Q 吸 、t 之间的关系111 千克 20的水吸收 4.2105 焦的热量后,它的温度在下列给出的四个温度中,最多有几个可能温度( )80100120130 A1 B2 C3 D4【分析】已知水的质量、水的比热容、水的初温和水吸收的热量,利用吸热公式求水的末温;再根据水沸腾
30、时的规律(水沸腾时吸热但温度不变)分析判断【解答】解:由 Q 吸 =cmt 可得,水应升高的温度:t= = =100,水的最高末温:t 最高 =t0+t=20 +100=120;因为水沸腾时温度达到沸点,继续吸热但温度不变,所以水吸收热量从 20升高,温度达到沸点后,不再升高,因为水表面的气压不知道,水的沸点不确定,所以水的末温可能是 80、100 、120,不可能为 130;故 C 正确故选 C【点评】本题综合考查了吸热公式的应用和液体沸腾的规律,关键要知道气压的大小会影响液体沸点的高低12初春育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,正确的做法是( )A早晨多排水,傍晚多灌水 B早晨多灌水,傍晚多排
31、水C早晨和傍晚都要多灌水 D早晨和傍晚都不要灌水【分析】水的比热最大,吸收或放出相同热量时,水的比热大,水的温度变化小,防止秧苗冻伤泥土的比热小,吸收相同的热量,温度升高比较快,有利于秧苗生长【解答】解:初春培育水稻秧苗时,为了不使秧苗受冻,傍晚多灌水,当夜晚温度降低时,因为水的比热容大,水放出热量,水的温度降低的比较少,不至于使秧苗受冻在早晨把稻田内的水排出,稻田接受太阳光的照射,泥土的比热容小,泥土吸收热量,温度升高快,有利于秧苗的生长故选 A【点评】本题利于农业生产中的实际操作考查物理知识,体现了生产和物理的密切关系,体现了物理服务于生活生产13有甲、乙两个金属球,它们的比热之比 3:2
32、,吸收的热量之比 4:1,那甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比可能分别是( )A2 :1 ,4: 1 B3:2, 4:1 C4:5,3:10 D4:5,10:3【分析】据公式 Q 吸 =cmt,得出 = ,将题目提供的甲乙两金属的比热容关系和吸热关系、各选项提供的甲乙两金属球升高温度之比和质量之比代入上面比例式,进行判断【解答】解:由题知,c 甲 :c 乙 =3:2,甲、乙两物体吸收的热量:Q 甲 :Q 乙 =4:1,Q 吸 =cmt , = = ,A、甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比为 2:1、4:1,则= = ,故 A 错;B、甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比为 3:
33、2、4:1,则 = = ,故 B 错;C、甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比为 4:5、3:10,则= = ,故 C 错;D、甲、乙两金属球的质量之比和升高的温度之比为 4:5、10:3,则 = = ,故D 正确故选 D【点评】本题考查物体升高的温度之比和比热容之比,答案不唯一,关键是考查物体吸热公式的灵活运用14甲、乙两容器中装有质量相等的水,水温分别为 20C 和 70C,现将一温度为 60C 的金属球放入甲容器中,热平衡后水温升高到 40C,然后迅速取出金属球并放入乙容器中,热平衡后乙容器中水温为(不计热量散失和水的质量的变化) ( )A65C B60C C55C D50C【分析】
34、 (1)首先利用金属球放入 20的水中时,两者发生热传递,根据两者温度的变化,利用热平衡方程确定水的质量与比热容的乘积和金属球的质量与比热容的乘积的比值关系(2)利用推导出的水的质量与比热容的乘积和金属球的质量与比热容的乘积的比值关系,结合第二次热传递求出乙容器中水的温度【解答】解:当将金属球放入甲容器中时,金属球放出的热量与水吸收的热量相等,即:Q 金 =Q 水 设金属球的质量为 m 金 、比热容为 c 金 、水的质量为 m 水 、水的比热容为 c 水 ,则:Q 金 =c 金 m 金 (6040) ,Q 水 =c 水 m 水 (40 20)因为:Q 金 =Q 水 ,所以:c 金 m 金 (6
35、0 40)=c 水 m 水 (40 20) ,化简得: = ;当将金属球放入乙容器中时,乙容器中的水放出的热量与金属球吸收的热量相等,即:Q 水 =Q 金 由于甲乙容器中的水的质量相等,又是同一个金属球,所以仍设金属球的质量为 m 金 、比热容为 c 金 、水的质量为 m 水 、水的比热容为 c 水 ,此时两者共同的温度为 t则:Q 水 =m 水 c 水 (70t) ,Q 金 =m 金 c 金 (t40) 因为:Q 水 =Q 金 即:m 水 c 水 (70 t)=m 金 c 金 (t 40) ,由于 = ;可得:70 t=t40解得:t=55故选 C【点评】在此题中,通过前后两次是同一个球分别
36、放入盛有质量相等的水的甲乙两个容器中,可以得到很多不变的量即在第一次热传递中的物理量,在第二次热传递中照样可以使用这是解决此题的关键15质量和初温相同的甲、乙两种金属块,同时分别放入两杯完全相同的水中,达到热平衡后,放入甲的杯中水温降低了 5,放入乙的杯中水温降低了 10,假设热传递过程中没有能量损耗,则甲、乙金属块比热容的关系是( )AC 甲 C 乙 BC 甲 C 乙 CC 甲 =C 乙 D无法判断【分析】金属块放在水中,金属块吸收热量,金属块温度升高水放出热量,水温度降低,当水的温度不再降低时,每个杯中都达到了热平衡,水的温度与金属块的温度相等;每个金属块吸收的热量等于各自杯中水放出的热量
37、,根据水的温度关系可以判断金属块吸收的热量关系,然后由热量公式可以判断出金属块的比热大小关系【解答】解:两个杯子中水的质量 m 相同,金属块放入水中后,水吸放出量温度降低,甲杯的水温降低 5,乙杯中水温降低 10,即:t 甲 t 乙 ,水的比热 c 相同,不计热量损失,由 Q=cmt 可知,所以Q 甲吸 Q 乙吸 ,水的初温 t 相同,降低的温度关系为:t 甲 t 乙 ,所以热平衡后水的温度关系为:t 甲 t 乙 ,即两金属块的温度关系为:t 甲 t 乙 ,金属块的初温 t 初 相同,所以 t 初 t 甲 t 初 t 乙 ;质量相同、初温 t 初 相同的两金属块甲和乙,对于甲有:Q 甲吸 =c
38、 甲 m 甲 (t 甲 t 初 )对于乙有:Q 乙吸 =c 乙 m 乙 (t 乙 t 初 )已知:Q 甲吸 Q 乙吸 , ma=mb, 得: 1,所以 c 甲 m 甲 (t 甲 t 初 ) c 乙 m 乙 (t 乙 t 初 ) ;因为 t 初 t 甲 t 初 t 乙 ,则有 c 甲 c 乙 故选:B【点评】本题难度较大,知道水吸收的热量等于球放出的热量,熟练应用热量公式,充分利用已知量之间的关系,是正确解题的关键16有两只温度和质量都相同的金属球 A 和金属球 B,先将球 A 放入盛有热水的杯中,热平衡后水的温度降低了 3;把球 A 取出,再将球 B 放这个杯中,热平衡后,水的温度又降低了 3
39、,则球 A 和球B 的比热容大小关系为( )A球 A 大 B球 B 大 C一样大 D无法确定【分析】A、B 两球,先后投入到同一杯水中,AB 物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,AB 两球吸收的热量相同;而 AB 两球的质量相等、初温相同,经吸热后, B 球的末温比 A 球的末温低 3;由上述分析可知,质量相同的 AB 两球,吸收相同的热量,B 球升高的温度少,所以 B 球的比热容大【解答】解:先后将 AB 两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,由题知,Q 吸 =Q 放 ,AB 两球吸收的热量相同,而 B 球比
40、 A 球少升高了 3,即 B 球的末温低;由上述分析可知,质量相同的 AB 两球,吸收相同的热量,B 球升高的温度少,所以 B 球的比热容大故选 B【点评】本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两球的末温关系是本题的关键17将一杯热水倒入盛有冷水的容器中,冷水的温度升高了 10,再向容器内倒入一杯相同质量和温度的热水,容器中的水温又升高了 6如果继续向容器中倒入一杯同样的热水,则容器中的水温会升高( )A5 B4 C3 D2【分析】热传递过程中高温物体放出热量,低温物体吸收热量,直到最后温度相同知道热水的质量和温度变化、冷水的质量和温度变化,利用热平衡方程 Q 吸 =Q 放
41、列出两个等式,可解得容器里的水与一杯水的质量关系及热水与冷水间的温度差;则假设一次性将全部热水倒入,则可求得冷水升高的总温度,即可求得再加 1 杯水时容器内的水升高的温度【解答】解:设热水和冷水的温度差为 t,质量为 m0 的一小杯热水倒入盛有质量为 m 的冷水的保温容器中,使得冷水温度升高了 10,Q 吸 =Q 放 ,从而可知,cm 0(t 10)=cm10,又向保温容器中倒入一小杯同质量为 m0 同温度的热水,水温又上升了 6,Q 吸 =Q 放 ,从而可知,cm 0(t 106)=c(m +m0)6,则得:6cm0=10cm6cm6cm0,整理得:12cm 0=4cm,解得:m=3m 0;
42、 代入式可得,t=40;假设我们将全部热水一次性注入,则由热平衡方程可知:3m0c(40t )=mct,m=3m 0;联立两式解得:t=20 ;4020=20则注入后 3 杯水后,水温还会上升:20106=4 故选 B【点评】解决此类综合分析题目,要结合热量公式和热传递的条件进行分析解答不计热量的损失,可利用热平衡方程 Q 吸 =Q 放 列出两个等式;同时还应注意一次次注入和一次性注入相同的水,结果应是相同的18有两个温度和质量都相同的金属球,先把甲球放入盛有热水的杯中,热平衡后水温降低了t把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了t,则甲球比热 c 甲 和乙球比热 c 乙 大小的关系
43、是( )Ac 甲 c 乙 Bc 甲 c 乙C c 甲 =c 乙 D以上三种情况都有可能【分析】甲、乙两球,先后投入到同一杯水中,甲乙物体吸收热量、温度升高,水放出热量、温度降低;由题知,两次水降低的温度相同,也就是水放出的热量相同,甲乙两球吸收的热量相同;而甲、乙两球的质量相等、初温相同,经吸热后,乙球的末温比甲球的末温低t;由上述分析可知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大【解答】解:先后将甲乙两球投入到同一杯水中,水降低的温度相同,水放出的热量相同,由题知,Q 吸 =Q 放 ,甲乙两球吸收的热量相同,而乙球比甲球少升高了t,即乙球的末温低;由上述分析可
44、知,质量相同的甲乙两球,吸收相同的热量,乙球升高的温度少,所以乙球的比热容大故选 B【点评】本题考查了比热容的概念、热平衡方程、热量公式,能确定甲乙两球的末温关系是本题的关键二填空题(共 10 小题)19夏天,水泥马路的温度往往比池水高得多,这是由于水的 比热容 大为此,市政部门经常派出洒水车向路面洒水降温,这是利用 热传递 方式改变物体的内能,此过程中水的蒸发 属于 (选“属于”或“不属于”)分子运动;若某辆洒水车洒水时做匀速直线运动,则该洒水车的动能将 减小 (选“增大”、 “减小”或“ 不变 ”) 【分析】因为水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高
45、或降低的少;改变物体内能的方式有做功和热传递;动能的大小与物体的质量和物体的速度有关,质量越大、速度越大,物体的动能越大【解答】解:因为水的比热容较大,水泥的比热容比水小,吸收相同的热量(同样的阳光照射)水泥的温度变化大,升高的温度值大,所以水泥马路的温度比湖水高得多;洒水车向路面洒水降温,这是利用热传递方式改变物体的内能,此过程中水的蒸发属于分子运动;因为洒水车做匀速直线运动,所以洒水时速度不变,但洒水车的质量减小,洒水车的动能减小故答案为:比热容;热传递;属于;减小【点评】本题考查了水的比热容大、分子的运动、热传递改变物体内能、动能的影响因素,难度不大,但综合性强、密切联系生活,属于中考常
46、见题型20农作物的秸秆可以回收加工制成秸秆煤完全燃烧 0.5kg 的秸秆煤可放出 1.0510 7 J 的热量;若这些热量被质量为 20kg,初温为 200C 的水吸收,可使水温升高到 700C,则水吸收了 4.210 6 J的热量,此时烧水效率为 40% 已知 q 秸秆煤 =2.1107J/kg,C 水 =4.2103J/(kg 0C)【分析】 (1)知道秸秆煤的质量和秸秆煤的热值,利用公式 Q 放 =mq 可计算秸秆煤完全燃烧放出的热量;(2)知道水的比热容、水的质量、初温和末温,根据吸热公式 Q 吸 =cm(tt 0)求出出水吸收的热量;(3)根据效率公式可以求出煤气灶烧水的效率【解答】
47、解:秸秆煤完全燃烧释放的热量:Q 放 =m 秸秆煤 q=0.5kg2.1107J/kg=1.05107J水吸收的热量:Q 吸 =c 水 m 水 (t t0)=4.2 103J/(kg)20kg (7020)=4.210 6J; 此时烧水效率:= = 100%=40%故答案为:1.0510 7;4.210 6;40% 【点评】题考查了学生对吸热公式 Q 吸 =cmt、燃料完全燃烧放热公式 Q 放 =qm、效率公式的掌握和运用,因条件已给出,难度不大212017 年 5 月 18 日,我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功可燃冰是一种固态晶体,在常温压下会迅速 升华 (填物态变化)为气态它的热值约为 1.41010J/m3,2m 3 的可燃冰完全燃烧后可放出 2.810 10 J 的热量,若这些热量 60%被水吸收,1 个标准大气压下,可以将 1